DE881528C - Variable equalizer for wave transmission lines - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Dämpfung ausgleichende Netzwerke und insbesondere auf einstellbare Ausgleichsanordnungen für Übertragungsleitungen und auf Netzwerke, deren Dämpfung Schwankungen unterworfen ist.The invention relates to attenuation compensating networks and more particularly to adjustable ones Compensating arrangements for transmission lines and on networks, the attenuation of which fluctuates is subject.

In langen Fernsprechleitungen mit einer großen Anzahl von Verstärkern stellt die Aufrechterhaltung eines hohen Gütegrades der Übertragung große Anforderungen bezüglich des Ausgleiches von Dämpfungsverzerrungen an die hierfür benutzten Einrichtungen. Es genügt nicht, daß der Gesamtausgleich möglichst vollkommen ist, sondern auch die einzelnen Leitungsabschnitte müssen genau abgeglichen sein, damit die Verstärker unter optimalen Betriebsbedingungen arbeiten und die zwischenliegenden Leitungsabschnitte jeder für sich benutzt werden können. Ausgleichsstörungen in den einzelnen Leitungsabschnitten können sich gegenseitig unterstützen, und somit entstehen starke Gesamtstörungen, wenn der Ausgleich der einzelnen Leitungsabschnitte nicht möglichst vollkommen ist.In long telephone lines with a large number of amplifiers, maintenance is provided a high quality level of the transmission, great requirements with regard to the compensation of attenuation distortions to the facilities used for this purpose. It is not enough that the total compensation is as perfect as possible, but the individual line sections must also be precisely matched, so that the amplifiers and the line sections between them work under optimal operating conditions each can be used for themselves. Equalization disturbances in the individual line sections can support each other, and this results in strong overall disturbances if the individual line sections are not balanced is as perfect as possible.

Auf Grund von Temperaturveränderungen, in gewissen Fällen auch von Feuchtigkeitsschwankungen, treten dauernde Dämpfungsänderungen in den einzelnen Leitungsabschnitten auf, und um diese dauernd mit der erforderlichen Genauigkeit ausgleichen zu können, müssen die den Dämpfungsausgleich bewirkenden Einrichtungen möglichst einfach sein und am zweck-Due to changes in temperature, in certain cases also fluctuations in humidity, permanent changes in attenuation occur in the individual line sections, and around them continuously to be able to compensate with the required accuracy, must effect the damping compensation Facilities should be as simple as possible and

mäßigsten selbsttätig arbeiten, Untersuchungen haben zu dem Ergebnis geführt, daß die Abweichung der Temperatur oder der Feuchtigkeit von einem normalen Wert Funktionen der Frequenz sind und mit größter Genauigkeit dadurch ausgeglichen werden können, daß ein Bruchteil einer bestimmten Dämpfungscharakteristik zu der normalen Leitungscharak teristik hinzugefügt oder von dieser abgezogen wird. Erfindungsgemäß werden regulierbare Ausgleichsanordnungen benutzt, wobei der im vorhergehenden erwähnte Ausgleich mit Hilfe eines einzigen einstellbaren Impedanzelementes bewirkt wird. Durch diese Anordnung können erhebliche Schwankungen der Leitungsdämpfung mit großer Genauigkeit ausgeglichen werden.Most moderate automatic work, investigations have led to the result that the deviation of the Temperature or humidity of a normal value are functions of frequency and with Greatest accuracy can be compensated by the fact that a fraction of a certain damping characteristic added to or subtracted from the normal line characteristics. According to the invention adjustable compensation arrangements are used, the above mentioned compensation is effected with the help of a single adjustable impedance element. Through this Arrangement can compensate for considerable fluctuations in the line attenuation with great accuracy will.

Die erfindungsgemäßen Ausgleicher bestehen aus Netzwerken verschiedener Ausführung, die alle das Merkmal eines einstellbaren Impedanzelementes aufweisen, das für gewöhnlich ein veränderlicher Widerstand ist, dessen verschiedene Einstellungen die Addition oder Subtraktion eines Bruchteiles einer bestimmten Dämpfungscharakteristik bewirken. In einer bestimmten Stellung des veränderlichen Elements besitzt das Netzwerk eine bestimmte normale Charakteristik, an der die Ableitung für die übrigen Einstellungen gemessen wird. In gewissen Fällen kann diese bestimmte normale Charakteristik eine konstante Dämpfung haben, während sie in anderen Fällen mit der Frequenz direkt proportional oder sonstwie zu der Charakteristik der Abweichungen veränderlich sein kann. Netzwerke, in denen die beiden Charakteristiken proportional zueinander sind, finden viele Verwendungsmöglichkeiten, z. B. in Verbindung mit Leitungen, in denen Temperaturveränderungen proportionale Dämpfungsänderungen hervorrufen, wobei das Netzwerk sowohl als Ausgleicher der normalen Dämpfung wie auch von Veränderungen, die auf Temperaturschwankungen zurückzuführen sind, dient. Andere Netzwerke wiederum, deren Charakteristiken nicht proportional zueinander sind, besitzen normale Charakteristiken, die einfache Funktionen der Frequenz sind, und können somit ohne weiteres mit den bekannten Ausgleichen! zusammengebaut werden, um eine geeignete Charakteristik zu bilden. Die große Genauigkeit und der vergrößerte Bereich der Ausgleichscharakteristik der erfindungsgemäßen Merkmale beruhen zum großen Teil auf bestimmten gemeinschaftlichen Beziehungen der einzelnen Impedanzen, wie nachstehend eingehend beschrieben. Durch die erfindungsgemäße Anordnung kann ein Ausgleich innerhalb von 0,1 oder 0,2 Dezibel für einen etwa 35 Dezibel betragenden Gesamtschwankungsbereich erreicht werden, und bei einem geringeren Bereich kann der Ausgleich noch viel genauer erfolgen. Nach einem anderen erfindungsgemäßen Merkmal kann die veränderliche Charakteristik der Netzwerke geändert werden, ohne daß die bestimmte oder normale Charakteristik dadurch beeinflußt wird. Dieses Merkmal läßt viele gegenseitige Beziehungen zwischen den erzielten veränderlichen Charakteristiken zu und vereinfacht den Aufbau sowohl wie die Verwendung der Netzwerke bei der Anpassung an verschiedene Betriebsbedingungen.The equalizers according to the invention consist of Networks of various designs, all of which have the feature of an adjustable impedance element, which is usually a variable resistor, the various settings of which the Cause addition or subtraction of a fraction of a certain damping characteristic. In a certain position of the changeable element the network has a certain normal Characteristic against which the derivative for the other settings is measured. In certain cases this certain normal characteristic will have constant damping, while in other cases it will directly proportional to the frequency or otherwise variable to the characteristic of the deviations can be. Networks in which the two characteristics are proportional to each other have many uses, z. B. in connection with lines in which temperature changes are proportional Cause attenuation changes, with the network both as a compensator of normal attenuation as well as changes that can be traced back to temperature fluctuations. Other Networks, in turn, whose characteristics are not proportional to one another, have normal characteristics, which are simple functions of the frequency and can therefore easily be compared with the known ones Equalize! be assembled to form a suitable characteristic. The great accuracy and the enlarged range of the compensation characteristic of the invention Characteristics are largely based on certain common relationships between the individual impedances, as detailed below. The inventive arrangement can be a Compensation within 0.1 or 0.2 decibels for a total fluctuation range of around 35 decibels can be achieved, and with a smaller area, the compensation can be made even more accurately. According to another inventive feature, the variable characteristics of the networks can be changed without affecting the particular or normal characteristic. This Feature allows many mutual relationships between the achieved variable characteristics and simplifies the construction as well as the use of the networks when adapting to different Operating conditions.

Im nachstehenden sind einige erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele an Hand der Abbildungen näher beschrieben.In the following, some exemplary embodiments according to the invention are shown in greater detail on the basis of the figures described.

Einleitende mathematische TheorieIntroductory Mathematical Theory

Die Abb. 1 zeigt eine allgemeine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung. Ein Netzwerk JV mit unbestimmter Form besitzt sechs Klemmen. Die Klemmen 1 und 2 sind die Eingangsklemmen, die zu einer Wellen erzeugenden Quelle der Impedanz Z_s und der Spannung E führen, während die Ausgangsklemmen 3 und 4 mit einer Belastungsimpedanz Z_R in Verbindung stehen. Die Klemmen 5 und 6 sind mit der veränderlichen Impedanz Z verbunden. Eine solche Anordnung kann allgemein durch Reihengleichungen bestimmt werden, wobei angenommen ist, daß der erste Reihenstrom J₁ durch den Generator, der zweite Reihenstrom J₂ durch die Belastung und der dritte Reihenstrom J₃ durch die veränderliche Impedanz fließt und daß die Reihen so gewählt sind, daß die Impedanzen Z_s,Z_r und Z als Selbstimpedanzen erscheinen. Dies führt zu folgenden Gleichungen:Fig. 1 shows a general embodiment of the arrangement according to the invention. An indefinite shape network JV has six terminals. Terminals 1 and 2 are the input terminals which lead to a wave-generating source of impedance Z _s and voltage E , while output terminals 3 and 4 are connected to a load impedance Z _R. The terminals 5 and 6 are connected to the variable impedance Z. Such an arrangement can generally be determined by series equations, assuming that the first series current J _{1 flows} through the generator, the second series current J _{2 flows} through the load and the third series current J _{3 flows} through the variable impedance and that the series are chosen that the impedances Z _s , Z _r and Z appear as self-impedances. This leads to the following equations:

J₁7 ^j_ I₂Z₁₂ -f- I₃Z₁₅ -(- I_nZ_1n =■ E J ₁ 7 ^ j_ I ₂ Z ₁₂ -f- I ₃ Z ₁₅ - (- I _n Z _1n = ■ E

Τ7 4-Τ7Λ-Τ7 4- T 7 0 Τ7 4-Τ7Λ-Τ7 4- T 7 0

-^tl^Z/21 T •^I2^Z'22 ~T ¹Z^¹IZ ι *■ U^_2n — ^u - ^t l ^{Z /} 21 T • ^I 2 ^Z '22 ~ T ¹ Z ^ ¹ IZ ι * ■ U ^ _2n - ^u

•^1^31 "Γ ^2^32 "T ^s(Z₃₃ "T Z) . . . -f" ^nZ_3n = U• ^ 1 ^ 31 "Γ ^ 2 ^ 32" T ^ s (Z ₃₃ "TZ) ... -F _{" ^ nZ 3n} = U

■ - · (l)■ - · (l)

I₁Zn₁ + I_zZ_n2 + I₃Z_n3 + I_nZ_nn =* 0 I ₁ Zn ₁ + I _z Z _n2 + I ₃ Z _n3 + I _n Z _nn = * 0

in denen die Impedanz Z₃₃ die Selbstimpedanz in der dritten Reihe mit Ausnahme der veränderlichen ImpedanzZ ist und in denen die Impedanzen, wie beispielsweise Z₁₁, Z₂₂ und Z_nn, die gesamten Selbstimpedanzen der entsprechenden Reihen sind, während die Impedanzen Z₁₂, Z₁₃ und Z_1n beispielsweise die gegenseitigen Impedanzen bezeichnen. looin which the impedance Z _{33 is} the self-impedance in the third row with the exception of the variable impedance Z and in which the impedances, such as Z ₁₁ , Z ₂₂ and Z _nn , are the total self-impedances of the corresponding rows, while the impedances Z ₁₂ , Z ₁₃ and Z _1n denote, for example, the mutual impedances. loo

Der Übertragungsverlust in der Anordnung hängt von dem Wert des durch die Belastung fließenden Stromes J₂ ab. Die Lösung der Gleichungen (i) für J₂ istThe transmission loss in the arrangement depends on the value of the current J ₂ flowing through the load. The solution to equations (i) for J ₂ is

_z, A_{12 z} , A ₁₂

J₂ = -E έψ. ί», (2)J ₂ = -E έψ. ί », (2)

in der Δ die Determinante der Stromkoeffizienten in den Gleichungen (1) ist, wenn die Impedanz Z = O, Zl₁₂ der kleinere Teil von Δ, der durch Unterdrückung der ersten Reihe und der zweiten Spalte in Δ entsteht, A₃₃ der kleinere Teil durch Unterdrückung der dritten Reihe und der dritten Spalte und A₁₂₃₃ der kleinere Teil durch Unterdrückung der ersten und der dritten Reihe und der zweiten und der dritten Spalte ist.in which Δ is the determinant of the current coefficients in equations (1), if the impedance Z = O, Zl _{12 is} the smaller part of Δ that results from suppressing the first row and the second column in Δ , A ₃₃ the smaller part through Suppression of the third row and the third column and A _{1233 is} the smaller part by suppressing the first and third rows and the second and third columns.

Die größten A, A₁₂ usw. in der Gleichung (2) sind nur von den feststehenden Teilen des Netzwerkes JV und den ebenfalls bestimmten Generator- und BeIa-The largest A, A ₁₂ etc. in equation (2) are only available from the fixed parts of the network JV and the generator and auxiliary

stungsimpedanzen abhängig. Die Verhältnisse ,power impedance dependent. The ratios ,

undand

entsprechen somit Funktionen derthus correspond to functions of

Frequenz, die unabhängig von dem Wert der veränderlichen Impedanz bestimmt werden können.Frequency that can be determined independently of the value of the variable impedance.

Werden diese Funktionen verschieden gewählt, so kann die Verlustcharakteristik für diese verschiedenen Werte der veränderlichen Impedanz festgelegt werden, durch die die Verlustcharakteristiken für die anderen Werte bestimmbar werden.If these functions are selected differently, the loss characteristics for these different values the variable impedance can be determined by which the loss characteristics for the other values become determinable.

Das gegenseitige Verhältnis zwischen diesen Größen ist erfindungsgemäß wie folgt:According to the invention, the mutual relationship between these quantities is as follows:

Δ AΔ A

ZJZJ

(3)(3)

12331233

in dem Z₀ ein gewählter Bezugswert der veränderlichen Impedanz Z ist. Mit Hilfe dieses Verhältnisses kann die Gleichung (2) wie folgt umgewandelt werdenin which Z _{0 is} a selected reference value for the variable impedance Z. Using this relationship, equation (2) can be converted as follows

Z , ₇ Zl₃₃ Z, ₇ Zl ₃₃

T 7T 7 ΛΛ 77th ° Λ ° Λ

Av^n r-rn ^-M 233 -^n ZJ , , Av ^ n r-rn ^ -M 233 - ^ n ZJ,,

(4)(4)

und folgende Form erhaltenand have the following form

— ^e I + χεφ ' ^¹' - ^e I + χεφ '^ ¹ '

in der die verschiedenen Größen wie folgt bestimmt sind:in which the different sizes are determined as follows:

τ 7τ 7

(6)(6)

P — &0 P - & 0

E 'E '

~ Δ~ Δ

12331233

(7)(7)

εφ =Z₀ εφ = Z ₀

undand

_ Z _ Z

00 ~rr · 00 ~ rr

(9)(9)

Die Gleichung (6) bestimmt er® als das Verhältnis des Stromes J₂ zu einem Bezugsstrom = EjZ₀. Für gewöhnlich ist der gesamte Einführungsverlust des Netzwerkes in Ausdrücken des Verhältnisses des Ausgangsstromes oder der Ausgangsspannung bei vorhandenem Netzwerk zu dem in Abwesenheit des Netzwerkes vorhandenen Wert bestimmt. Die Größe e~^e He® determines equation (6) as the ratio of the current J ₂ to a reference current = EjZ ₀ . Usually the total insertion loss of the network is determined in terms of the ratio of the output current or voltage with the network present to the value present in the absence of the network. The size e ~ ^e

ist um den Faktoris by the factor

von diesem Verhält-of this relationship

(Zs + Zr)(Zs + Zr)

nis abhängig, und somit ist der gesamte Einführungsverlust gleich nis dependent, and thus the total introduction loss is the same

0 + log_e ,0 + log _e ,

wobei der zusätzliche Ausdruck für jeden bestimmten Fall leicht errechnet werden kann. In den meistenthe additional term can easily be calculated for any particular case. In most

Fällen kann das VerhältnisCases can be the relationship

eine kon-a con-

stante reelle Größe sein, so daß Θ, wie oben bestimmt, sich von dem tatsächlichen Einführungsverlust nur um eine zusätzliche Konstante unterscheidet."must be a constant real quantity such that Θ, as determined above, differs from the actual introduction loss only by one additional constant. "

Die Gleichung (7) ergibt den Wert von Θ, wenn Z gleich Z₀ ist, und ergibt somit eine normale oder Bezugsdämpfungscharakteristik der Anordnung.Equation (7) gives the value of Θ when Z is equal to Z ₀ , and thus gives a normal or reference attenuation characteristic of the arrangement.

Die Gleichung (8) ergibt den veränderlichen aufgedrückten Verlust oder die veränderliche Dämpfung des Netzwerkes. Die Größe φ entspricht dem gesamten Betrag, der Θ_ο zugeführt oder abgezogen ist, je nachdem ob die Impedanz Z von Z₀ bis Null oder von Z₀ bis Unendlichkeit verändert wird. Auf Grund des durch die Gleichung (3) auferlegten Verhältnisses ist dieser Betrag für jeden Fall der gleiche. Dies kann leicht dadurch nachgewiesen werden, daß die Größe χ ηο nacheinander die Werte O, 1 und σο erhält.Equation (8) gives the variable imposed loss or the variable attenuation of the network. The size φ corresponds to the total amount that Θ _{ο is} added or subtracted, depending on whether the impedance Z is changed from Z ₀ to zero or from Z ₀ to infinity. Because of the relationship imposed by equation (3), this amount is the same for each case. This can easily be demonstrated by the fact that the quantity χ ηο receives the values O, 1 and σο one after the other.

In vielen Fällen ist es zweckmäßig, daß die Impedanz Z₀ eine reelle konstante Größe ist, d. h. ein reiner Widerstand. Manchmal kann die Impedanz einfach ein veränderlicher Widerstand und manchmal auch eine zusammengesetzte Impedanz sein, für welche ihre Einstellung einen reinen Widerstandswert besitzt. Beispiele dieser beiden Arten sind nachstehend näher beschrieben. In many cases it is expedient for the impedance Z _{0 to be} a real constant quantity, that is to say a pure resistance. Sometimes the impedance can simply be a variable resistance and sometimes it can be a composite impedance for which its setting has a pure resistance value. Examples of these two types are described in more detail below.

Gewisse physikalische Bedeutungen der Determinantenverhältnisse in der Gleichung (3) sollen näher untersucht werden. Jedes Verhältnis besitzt die Dimensionen einer Impedanz, da jedes die Determinante von Impedanzen zu der nächst niedrigen Ordnung ist. Aus der bekannten mathematischen Lösung der Gleichungen (1) ist es leicht ersichtlich, daß das Verhältnis —j— die Impedanz der Anordnung, von den Klemmen 5 und 6 aus gesehen, wobei die Endimpedanzen Zg -f- Z_r darin enthalten sind, ist. Somit istCertain physical meanings of the determinant relationships in equation (3) should be examined in more detail. Each ratio has the dimensions of an impedance, since each is the determinant of impedances to the next lower order. From the known mathematical solution of equations (1) it is easy to see that the ratio —j— is the impedance of the arrangement, viewed from terminals 5 and 6, the final impedances Zg -f- Z _r being included therein. So is

= Zl = Zl

^J33 ^J 33

56 '56 '

(10)(10)

wobei Z₅₆ die Netzwerksimpedanz an den Klemmen 5 und 6, wie oben festgelegt, bezeichnet.where Z ₅₆ denotes the network impedance at terminals 5 and 6, as defined above.

Aus der Gleichung (2) ergibt sich der Strom J₂₀ in der zweiten Reihe, wenn die veränderliche Impedanz Z den Wert Null besitzt, wie folgt: _{The current J 20} in the second row results from equation (2) when the variable impedance Z has the value zero, as follows:

A J _ £ AJ _ £

während bei unendlichem Z der Strom I while at infinite Z the current I

_{imin the}

T T

-^200 —- ^ 200 -

^J1233
^ 33 ^J 1233
^ 33

(12)(12)

ist. Werden somit die Übertragungsimpedanzen Z₂₀ is. If the transmission impedances Z ₂₀

E j E ,, , _Ί , E j E _{,,, Ί} ,

-=— und -=— eingesetzt, so folgt- = - and - = - inserted, it follows

und Z„,and Z",

₂₀₀ gleich
daraus, daß ₂₀₀ equal
from the fact that

^200^ 200

33
123333
1233

(13)(13)

ist. Aus dieser Gleichung und der Gleichung (10) erhält man den folgenden Ausdruck:is. From this equation and the equation (10) is obtained one the following expression:

Zl₁₂ _ Z₂₀₀ Zl ₁₂ _ Z ₂₀₀

^1233 -^20^ 1233 - ^ 20

Dieser Ausdruck zeigt, daß das Determinantenverhältnis gleich der Impedanz Z₅₆ multipli-This expression shows that the determinant ratio is equal to the impedance Z ₅₆ multiplied

ZI1233
ziert mit dem Verhältnis der beiden Übertragungs-ZI1233
adorned with the ratio of the two transmission

impedanzen Z₂₀₀ und Z₂₀ ist. Somit kann die Gleichung (3) die folgende Form erhalten:impedances Z ₂₀₀ and Z ₂₀ . Thus, equation (3) can take the following form:

71 Z₂(IO71 Z ₂ (IO

(15)(15)

und bezeichnet die den erfindungsgemäßen Netzwerken zugeführte Bedingung in Ausdrücken der Endimpedanzen der Anordnung. Nach der Form der Gleichung (3) wird die Festlegung dieser Bedingung etwas zweifelhaft in zweigliedrigen Netzwerken, da in diesem Falle die kleineren Teile J₁₂₃₃ und Zl₃₃ nicht ohne weiteres bestimmbar sind. Diese Zweifel sind jedoch in der Gleichung (15) in Fortfall gekommen, welche in •gleicher Weise in zweigliedrigen und viergliedrigen Netzwerken zur Anwendung kommen kann.and denotes the condition applied to the networks according to the invention in terms of the end impedances of the arrangement. According to the form of equation (3), the definition of this condition becomes somewhat doubtful in two-part networks, since in this case the smaller parts J ₁₂₃₃ and Zl ₃₃ cannot be determined without further ado. However, these doubts no longer exist in equation (15), which can be used in the same way in two-part and four-part networks.

Mit Hilfe der in den Gleichungen (7), (8) bestimmten Impedanzen können die Bestimmungscharakteristiken des Netzwerkes in einfache Ausdrücke umgewandelt werden, die für Konstruktionszwecke besser geeignet sind. Somit ist die normale CharakteristikWith the help of the equations (7), (8) determined Impedances can convert the determination characteristics of the network into simple expressions that are more suitable for construction purposes. Thus is the normal characteristic

'200'200

e-'i'■ = e-'i '■ =

'20'20

Vz₂₁ Vz ₂₁

'50'50

und die veränderliche Charakteristikand the changeable characteristic

e'P = e'P =

200200

Es ist bereits darauf hingewiesen worden, daß die größten Abweichungen von der normalen Charakteristik des Netzwerkes durch φ, wie in der Gleichung (8), bezeichnet sind, wobei diese Abweichungen dann eintreten, wenn χ gleich Null oder unendlich ist. Die Abweichungscharakteristiken für die zwischenliegen-₃g den Werte von χ sollen jetzt naher untersucht werden. Bei zwei behebigen Werten, die in einem reziprokenIt has already been pointed out that the greatest deviations from the normal characteristic of the network are denoted by φ, as in equation (8), these deviations occurring when χ is equal to zero or infinite. The deviation characteristics for the intermediate ₃ g values of χ should now be examined more closely. With two corrected values that are in one reciprocal

Verhältnis zueinander stehen, nämlich X₁ und —·, erhält die Gleichung (5) die folgende Form:Are related to each other, namely X ₁ and -, equation (5) has the following form:

bzw.respectively.

ef = e-ef = e-

ι + X₁ ι + X ₁

ι + X₁ e'P ι + X ₁ e'P

(19)(19)

Aus diesen Gleichungen geht hervor, daß die Stromänderungen in einem reziproken Verhältnis stehen undFrom these equations it can be seen that the current changes are in a reciprocal relationship and

daß die Änderungen in dem aufgedrückten Verlust gleich, jedoch von verschiedenen Vorzeichen sind. Die zwischenhegenden Abweichungscharakteristiken entstehen somit in Paaren, die in einem symmetrischen Verhältnis zu der normalen Charakteristik stehen. Aus den Gleichungen (18) und (19) geht jedoch hervor, daß sie nicht absolut proportional zu den größten Abweichungscharakteristiken φ und — φ sind; und aus diesem Grunde ist es zweckmäßig, die Ausdehnung der Abweichung von der Proportionalität und ihre Wirkung bezüglich der Genauigkeit des Ausgleiches festzustellen. that the changes in the imposed loss are the same but of different signs. The intermediate deviation characteristics thus arise in pairs that are in a symmetrical relationship to the normal characteristic. However, it can be seen from equations (18) and (19) that they are not absolutely proportional to the largest deviation characteristics φ and - φ ; and for this reason it is useful to determine the extent of the deviation from proportionality and its effect on the accuracy of the compensation.

Es ist festgestellt worden, daß Θ, wie in der Gleichung (5) bestimmt, sehr schnell in ein einer konvergierenden Reihe in Ausdrücken der Kräfte von φ ansteigt, und zwarIt has been found that Θ, as determined in equation (5), increases very rapidly in one of a converging series in terms of the forces of φ , namely

Θ = Θ_ο + y'P + C₃ ψ³ + C₅ φ⁵ + C₇₉>» + in der Θ = Θ _ο + y'P + C ₃ ψ ³ + C ₅ φ ⁵ + C ₇₉ > »+ in the

, (20), (20)

y =y =

X I X I

χ + τ 'χ + τ '

240240

67206720

(1 — y²) M- — 2oy²+ 15y-(1 - y ² ) M- - 2oy ² + 15y-

und in der Θ, Θ_ο und φ in Neper ausgedrückt sind, wobei ι Neper = 8,686 Dezibel ist.and in which Θ, Θ _ο and φ are expressed in neper, where ι neper = 8.686 decibels.

Die ersten beiden Ausdrücke in der Gleichung (20) bedeuten die Summe der normalen Charakteristik der Anordnung und einen Bruchteil der veränderlichen Charakteristik, nämlich φ, die durch die besondere Einstellung der veränderlichen Impedanz Z bestimmt ist. Es ist leicht ersichtlich, daß diese Ausdrücke einem idealen Regeler entsprechen, in dem sämtliche zwischenliegende Charakteristiken proportional der äußersten Charakteristiken sind. Die restlichen Ausdrücke ergeben die Abweichung von diesem Ideal, aber, da die Reihe sehr schnell konvergiert, sind nur die dritten und vierten Ausdrücke von praktischem Wert.The first two expressions in equation (20) mean the sum of the normal characteristic of the arrangement and a fraction of the variable characteristic, namely φ, which is determined by the special setting of the variable impedance Z. It can easily be seen that these terms correspond to an ideal regulator in which all intermediate characteristics are proportional to the outermost characteristics. The remaining terms give the deviation from this ideal, but since the series converges very quickly, only the third and fourth terms are of practical value.

Zunächst soll der dritte Ausdruck näher betrachtet werden. Der Maximumwert des Koeffizienten C₃ ist 0,032 und tritt auf, wenn der Wert von y 0,578 ist, für den die Werte von χ 0,266 und 3,76 sind. Unter der Annahme, daß φ eine reelle Größe ist, wird die maximale Änderung der Dämpfung, die durch den dritten Ausdruck bestimmt ist, gleich 0,329p³, was gleich ι Dezibel ist, wenn φ 1,53 Neper oder 13,3 Dezibel ist. Da dieser Fehler gleichmäßig auf beiden Seiten einer gewünschten Charakteristik verteilt werden kann und da der Regulierbereich gleich 2 φ ist, so ist der entstandene Fehler auf 0,5 Dezibel bei einem Gesamtbereich von 26,6 Dezibel begrenzt.Let us first take a closer look at the third term. The maximum value of the coefficient C ₃ is 0.032 and occurs when the value of y is 0.578, for which the values of χ are 0.266 and 3.76. Assuming that φ is a real quantity, the maximum change in attenuation determined by the third expression becomes 0.329p ³ , which is ι decibels when φ is 1.53 neper or 13.3 decibels. Since this error can be evenly distributed on both sides of a desired characteristic and since the regulation range is equal to 2φ , the resulting error is limited to 0.5 decibels for a total range of 26.6 decibels.

Diese Annahme, die im vorhergehenden φ als eine reelle Größe bezeichnete, ist jedoch in der Praxis nicht gerechtfertigt. Tatsächlich ist φ fast immer eine komplexe Größe, wie beispielsweise A + j B, und der reelle Wert seines Kubus, der das Maß des Fehlers auf Grund des dritten Ausdruckes ergibt, hat den Wert (A³ — 3 AB²). Der auf den dritten Ausdruck zurückzuführende Fehler ist deshalb wesentlich kleiner als oben angegeben und kann unter verschiedenen Bedingungen gleich Null gemacht werden, wenn das Netzwerk so proportioniert wird, daß A² = 3 B² ist. Wird dies für eine Frequenz durchgeführt, bei der φ ein Maximum ist, ist dieser Fehler an anderen Stellen vernachlässigbar.However, this assumption, which in the preceding referred to φ as a real quantity, is not justified in practice. In fact, φ is almost always a complex quantity, such as A + j B, and the real value of its cube, which gives the measure of the error due to the third expression, has the value (A ³ - 3 AB ² ). The error due to the third term is therefore much smaller than indicated above and can be made equal to zero under various conditions if the network is proportioned so that A ² = 3 B ² . If this is carried out for a frequency at which φ is a maximum, this error is negligible in other places.

Eine weitere Verringerung des Fehlers ist dadurch möglich, daß der dritte und vierte Ausdruck der Gleichung Koeffizienten mit verschiedenen Vorzeichen haben, die von solchen relativen Größen sind, daß derThe error can be further reduced by using the third and fourth terms of the equation Have coefficients of different signs which are of such relative magnitude that the

vierte Ausdruck groß genug ist, um einen wesentlichen Teil ungültig zu machen, wenn der dritte Ausdruck groß genug ist, um eine Rolle zu spielen. Als endgültiges Ergebnis ist es festgestellt worden, daß ein Dämpfungsausgleich tatsächlich mit einer Genauigkeit von o,i bis 0,2 Dezibel möglich ist, wenn der gesamte Regulierbereich so hoch wie 35 Dezibel oder 4 Neper liegt. Typische Netzwerkcharakteristiken der erfindungsgemäßen Art sind durch die Kurven in der Abb. 2 dargestellt, in denen die Veränderungen des Θ als Ordinaten zu der als Abszisse bezeichneten Frequenz eingetragen sind. Die Kurve A entspricht Θ_ο, wobei die normale Charakteristik erreicht ist, wenn χ = ι ist. Die Kurve B bzw. B' bezeichnet Θ_ο + φ bzw.fourth term is large enough to invalidate a substantial part if the third term is large enough to matter. As a final result, it has been found that damping compensation is actually possible with an accuracy of 0.1 to 0.2 decibels when the total regulation range is as high as 35 decibels or 4 neper. Typical network characteristics of the type according to the invention are shown by the curves in FIG. 2, in which the changes in Θ are entered as the ordinate to the frequency designated as the abscissa. Curve A corresponds to Θ _ο , the normal characteristic being reached when χ = ι. The curve B or B ' denotes Θ _ο + φ or

Θ_Q — φ, wobei die äußersten Veränderungen erzielt werden, wenn χ = O und wenn χ = oo ist. Der Unterschied zwischen den Kurven B und A oder zwischen den Kurven A und B' ist gleich der veränderlichen Charakteristik φ. Die Kurven C und C entsprechen einem verwandten zwischenliegenden Paar von Charakteristiken bei Werten von χ gleich k bzw. ijk. Diese Kurven sind auf Grund des der Anordnung auferlegten Impedanzverhältnisses symmetrisch hinsichtlich <9₀, und ihre Abweichungen hiervon sind fast proportional Θ bei allen Frequenzen. Θ _Q - φ, where the extreme changes are achieved when χ = O and when χ = oo. The difference between curves B and A or between curves A and B ' is equal to the variable characteristic φ. Curves C and C correspond to a related intermediate pair of characteristics at values of χ equal to k and ijk, respectively. These curves are are due to the arrangement of this, the impedance imposed relationship symmetrically with respect to <9 _0, and their deviations almost proportional Θ at all frequencies.

Im vorhergehenden war die Art der veränderlichen Impedanz Z nicht beschränkt. In vielen Fällen kann diese Impedanz aus einem einfachen veränderlichen Widerstand bestehen, und dabei sind die Größen χ und y in den vorhergehenden Gleichungen stets reelle Größen. Eine allgemeine erfindungsgemäße Ausführungsform, in der die veränderliche Impedanz kein einfacher Widerstand ist, zeigt die Abb. 3. Hier besteht die veränderliche Impedanz aus einem symmetrischen und konstanten Widerstandsnetzwerk M mit vier Anschlußklemmen, dessen eines Ende mit den Klemmen 5 und 6 und dessen anderes Ende mit einem veränderlichen Widerstand R verbunden ist. Dieses kann ein symmetrisches Kreuzgliednetzwerk, wie in der Abb. 4, oder ein T-förmiges Brückennetzwerk, wie in der Abb. 5 dargestellt, sein, wobei Z₁₁ und Z₂₁ allgemeine Impedanzen je nach den Erfordernissen sind. Hierbei istIn the foregoing, the type of the variable impedance Z was not limited. In many cases this impedance can consist of a simple variable resistance, and the quantities χ and y in the preceding equations are always real quantities. A general embodiment of the invention, in which the variable impedance is not a simple resistance, is shown in Fig. 3. Here the variable impedance consists of a symmetrical and constant resistance network M with four terminals, one end to terminals 5 and 6 and the other end is connected to a variable resistor R. This can be a symmetrical cross-link network, as in Fig. 4, or a T-shaped bridge network, as shown in Fig. 5, where Z ₁₁ and Z _{21 are} general impedances as required. Here is

(21)(21)

In der nachstehenden Beschreibung und in den Abbildungen der verschiedenen erfindungsgemäßen Ausführungen sind die Bezeichnungen Z₁₁ und Z₂₁ durchwegs dazu benutzt, um verallgemeinerte Impedanzen zu bezeichnen, die im umgekehrten Verhältnis in Übereinstimmung mit der Gleichung (21) zueinander stehen. Auf Grund der in der Gleichung (21) ausgedrückten Beziehung hat das Netzwerk M an beiden Klemmenpaaren ebenbildmäßige Impedanzen gleich A₀. Wenn seine Übertragungskonstante mit Ψ bezeichnet ist, dann ist die Impedanz, von den Klemmen 5 und 6 aus gesehen, falls durch den Widerstand R abgeschlossen, die veränderliche Impedanz Z und besitzt den folgenden Wert:In the following description and in the figures of the various embodiments of the invention, the designations Z ₁₁ and Z _{21 are used} throughout to denote generalized impedances that are inversely related to one another in accordance with equation (21). Due to the relationship expressed in the equation (21), the network M has equidistant impedances equal to A ₀ at both terminal pairs. If its transfer constant is denoted by Ψ, then the impedance, seen from the terminals 5 and 6, if terminated by the resistor R , is the variable impedance Z and has the following value:

R + R₀ tanh Ψ R₀ + R tanh Ψ ' R + R ₀ tanh Ψ R ₀ + R tanh Ψ '

(22)(22)

Wenn Z in den Gleichungen (4) und (5) durch diesenWhen Z in equations (4) and (5) by this

Wert ersetzt wird und wenn das VerhältnisValue is replaced and when the ratio

RR.

durch χ bezeichnet wird, entsteht der folgende Ausdruck :is denoted by χ , the following expression arises:

e'P + tanh Ψ e'P + tanh Ψ

er" = he " =

(^ tanh(^ tanh

ι + x- ι + x-

e'P + tanh Ψ
ι + e'P tanh Ψ e'P + tanh Ψ
ι + e'P tanh Ψ

■ (23)■ (23)

Dieser Ausdruck kann in einer der Gleichung (5) entsprechenden Form wie folgt bezeichnet werden:This expression can be expressed in a form corresponding to equation (5) as follows:

' = er" '= he "

χ e'P'χ e'P '

worin ψ' eine neue durchwherein ψ ' a new one through

e'P + tanh Ψ e'P + tanh Ψ

ι + e'P tanh Ψ ι + e'P tanh Ψ

(24)(24)

(25)(25)

bezeichnete Charakteristik ist.designated characteristic is.

Es ist zu beachten, daß die Einführung des Netzwerkes M die normale Charakteristik 6>₀ der Anordnung nicht geändert hat, sondern die unabhängige Steuerung der veränderlichen Charakteristik durch Veränderung der Übertragungskonstante W des eingefügten Netzwerkes ermöglicht. Eine unabhängige Steuerung der normalen Charakteristik <9₀ kann, falls go erwünscht, durch Einführung eines angemessenen konstanten Widerstandsnetzwerkes zwischen das Netzwerk N und die Generatorimpedanz Zs oder die Belastungsimpedanz Z^ erreicht werden. Dies ist jedoch fast gleichbedeutend mit der Hinzufügung eines außenliegenden Netzwerkes.It should be noted that the introduction of the network M did not change the normal characteristic 6> _{0 of} the arrangement, but enabled the independent control of the variable characteristic by changing the transmission constant W of the inserted network. An independent control of the normal characteristic <9 _0, if go desired, be achieved by introduction of an appropriate constant resistance network between the network N and the generator impedance Zs or the load impedance Z ^. However, this is almost the same as adding an external network.

Die Größen tanh !Fund e'P, die in der Gleichung (25) erscheinen, sind beide Impedanzverhältnisse, die für jedes gegebene Netzwerk in Ausdrücken der Netzwerkzweigimpedanzen durch gewöhnliche Stromkreisuntersuchungen bestimmbar sind. Wenn sie wie in der Gleichung (25) kombiniert werden, so ist auch der daraus entstehende Ausdruck ein Impedanzverhältnis, das für Konstruktionszwecke geeignet ist. Sowohl diese Gleichung wie auch andere vorhergehende Gleichungen ergeben Ausdrücke, wenn sie verschiedenen mathematischen Umwandlungen unterworfen werden, die in verschiedenen Fällen sehr zweckmäßig sein können. Für die meisten Fälle sind jedoch die Ausdrücke in ihrer gegenwärtigen Form als geeignet anzusehen.The quantities tanh! Fund e'P, which appear in equation (25), are both impedance ratios which can be determined for any given network in terms of the network branch impedances by ordinary circuit investigations. When combined as in equation (25), the resulting expression is also an impedance ratio suitable for design purposes. Both this equation and other preceding equations yield expressions when subjected to various mathematical conversions which can be very useful in different cases. For most cases, however, the terms in their current form are to be considered appropriate.

NetzwerkkonstruktionenNetwork constructions

Obwohl die erfindungsgemäßen Anordnungen in einer sehr großen Anzahl von einzelnen Netzwerken Verwendung finden können, beschränkt sich die Anzahl der zweckmäßigen Arten. Eine Anzahl dieser Ausführungsformen ist in den Abbildungen näher beschrieben. Although the arrangements according to the invention in a very large number of individual networks Can be used, the number of appropriate types is limited. A number of these Embodiments are described in more detail in the figures.

Die Abb. 6 zeigt eine allgemeine Ausführungsart, in der das gesamte Netzwerk einschließlich der Generator- und Belastungsimpedanzen die Form eines II-Netzwerkes hat, in dem die veränderliche Impedanz parallel zu dem Reihenzweig liegt. Die veränderliche Impedanz ist ein veränderlicher Widerstand R, und die Endzweige des Netzwerkes bestehen aus den verallgemeinerten, mit zwei Klemmen versehenen Impe-Fig. 6 shows a general embodiment in which the entire network, including the generator and load impedances, is in the form of a II network in which the variable impedance is parallel to the series branch. The variable impedance is a variable resistance R, and the end branches of the network are made up of the generalized two-terminal impedance

danzen Z₁ und Z₂, während der Reihenzweig eine dritte allgemeine Impedanz Z₃ ist. Diese Impedanzen können komplex aus Widerstands- und Reaktanzelementen aufgebaut werden, während die Impedanzen Z_x und Z₂ die Generator- und Belastungsimpedanzen als Zweige enthalten. Das durch die Gleichungen (3) und (15) bedingte Verhältnis kann in Ausdrücken dieser Impedanzen wie folgt bestimmt werden:danzen Z ₁ and Z ₂ , while the series branch is a third general impedance Z ₃ . These impedances can be built up complex from resistance and reactance elements, while the impedances Z _x and Z ₂ contain the generator and load impedances as branches. The relationship determined by equations (3) and (15) can be determined in terms of these impedances as follows:

Die an den Klemmen 5 und 6 des Netzwerkes gemessene Impedanz istThe impedance measured at terminals 5 and 6 of the network is

Z₃ (Z₁ + Z₂)Z ₃ (Z ₁ + Z ₂ )

Z_x +Z₂ +Z^Z _x + Z ₂ + Z ^

(26)(26)

Das Verhältnis der Übertragungsimpedanzen Z₂₀₀ und Z₂₀ beträgtThe ratio of the transmission impedances Z ₂₀₀ and Z ₂₀ is

^200^ 200

] + Z₂ T] + Z ₂ T

(27)(27)

wobei der die Verhältnisse der Ströme in dem Generator- und Belastungskreis zu den gesamten Strömen in den Impedanzen Z₁ und Z₂ bezeichnende Faktor für beide Übertragungsimpedanzen derselbe ist, so daß er in diesem Verhältnis aufgehoben wird. Die für die Konstruktion geeignete Gleichung (15) wird somitwherein the factor characterizing the ratios of the currents in the generator and load circuit to the total currents in the impedances Z ₁ and Z ₂ is the same for both transmission impedances, so that it is canceled out in this ratio. Equation (15) suitable for the construction thus becomes

(Z₃)(Z ₃ )

. Z₃ (Z₁ + Z₂). Z ₃ (Z ₁ + Z ₂ )

-^l T" ^2 T ^S- ^ l T "^ 2 T ^ S

(28)(28)

wobei die beiden linken Faktoren als die an den Klemmen 5 und 6 gemessenen Impedanzen gekennzeichnet sind, während die Zwischenverbindungen zwischen Z₁ und Z₂ offen bzw. an einem Punkt, beispielsweise X, geschlossen sind. Die Ermittlung von geeigneten Formen der Zweigimpedanzen wird somit auf die Möglichkeit beschränkt, ein L-förmiges Netzwerk zu finden, das eine konstante widerstandsähnliche Impedanz besitzt. where the two left-hand factors are identified as the impedances measured at terminals 5 and 6, while the interconnections between Z ₁ and Z _{2 are} open and closed at one point, for example X, respectively. The determination of suitable forms of the branch impedances is thus limited to the possibility of finding an L-shaped network which has a constant resistance-like impedance.

Die veränderliche Charakteristik aus der Gleichung (I₇) istThe variable characteristic from the equation (I ₇ ) is

*= 4l·. (29) * = 4l ·. (29)

^Ro ^R o

die für diese Art von Netzwerken allgemein ist. Die normale Charakteristik ergibt die Beziehung der Generator- und Belastungsimpedanzen zu dem Netzwerk als Ganzes und kann für jeden besonderen Fall errechnet werden. Die Ausdrücke für den gesamten aufgedrückten Verlust, die in nachstehenden Beispielen folgen, zeigen Charakteristiken von größter praktischer Bedeutung. Der Wert ist gleich der normalen Charakteristik, multipliziert mit -^—which is common to this type of network. The normal characteristic gives the relationship of the generator and load impedances to the network as a whole and can be calculated for each particular case will. The total imposed loss expressions that follow in the examples below show characteristics of great practical importance. The value is equal to the normal characteristic, multiplied by - ^ -

Die Abb. 7 zeigt ein Beispiel der allgemeinen Ausführungsform, wie in Abb. 6 dargestellt. In diesem Netzwerk besteht die Impedanz Z₃ aus einem Widerstand R₀ in Reihe mit einer Impedanz Z₁₁. Der Parallelzweig, welcher Z₁ entspricht, ist die parallele Zusammenfassung eines die Generatorimpedanz bilden-FIG. 7 shows an example of the general embodiment shown in FIG. In this network, the impedance Z ₃ consists of a resistor R ₀ in series with an impedance Z ₁₁ . The parallel _{branch, which corresponds to Z 1} , is the parallel combination of a generator impedance

T? y T? y

—- und einer Impedanz -^. 4 ^v 2 - and an impedance - ^. 4 ^v 2

den Widerstandesthe resistance

Der der Impedanz Z₂ entsprechende Zweig besteht aus einer einzigen Impedanz ——. Die veränderliche Cha- ^6s rakteristik istThe branch corresponding to impedance Z ₂ consists of a single impedance —— . The variable is character- ^6s rakteristik

e'P = ι e'P = ι

R_n R _n

(30)(30)

Der normal aufgedrückte, mit 6>₀₁ bezeichnete Verlust, der in diesem Fall das Verhältnis der elektromotorischen Kraft des Generators zu der Spannung an den Klemmen 3 und 4 bestimmt, istThe normally imposed _{loss, designated 6> 01} , which in this case determines the ratio of the electromotive force of the generator to the voltage at terminals 3 and 4 is

Diese Ausgleicherart eignet sich dazu, zwischen den einzelnen Stufen eines Röhrenverstärkers eingesetzt zu werden, wobei die Spannung an den Ausgangsklemmen den Eingangsklemmen der darauffolgenden Stufe aufgedrückt wird.This type of equalizer is suitable for use between the individual stages of a tube amplifier to be, with the voltage at the output terminals following the input terminals of the following Level is pressed.

Eine Abänderung der Abb. 7 ist in Abb. 8 gezeigt, in der die Z₁ in der Abb. 7 entsprechende Impedanz in zwei gleiche Teile aufgeteilt ist, wobei eine Hälfte an der einen und eine am anderen Ende angeordnet ist. Somit sind Widerstandszweige sowohl der Generatorwie der Belastungsimpedanzen zugeordnet. Der veränderliche aufgedrückte Verlust ist derselbe wie in der Abb. 7, während der normale aufgedrückte VerlustA modification of Fig. 7 is shown in Fig. 8 in which the _{impedance corresponding to Z 1} in Fig. 7 is divided into two equal parts, with one half at one end and one at the other. Thus, resistance branches are assigned to both the generator and the load impedances. The variable imposed loss is the same as in Fig. 7, while the normal imposed loss

_1111th

2i?₀ 2i? ₀

ß'P -4- ß'P -4-

—Z—Z

e!P _ e! P _

(32) w ν(32) w ν

ist.is.

Die Abb. 9 zeigt ein symmetrisches Netzwerk der allgemeinen Art, wie sie in Abb. 6 gezeigt ist. Wie in den beiden vorhergehenden Beispielen besteht der Reihenzweig aus einem Widerstand R₀ in Reihe mit einer Impedanz Z₁₁. Die Parallelzweige sind gleich,Fig. 9 shows a symmetrical network of the general type shown in Fig. 6. As in the two previous examples, the series branch consists of a resistor R ₀ in series with an impedance Z ₁₁ . The parallel branches are the same,

und jeder enthält eine Impedanz —— umgekehrt proportional zu Z₁₁, in Übereinstimmung mit der Gleichung (21), parallel mit den Reihenkombinationen and each contains an impedance —— inversely proportional to Z ₁₁ , in accordance with equation (21), in parallel with the series combinations

von —- und —. Der veränderliche Verlust und der ^1CI^ 22 from - - and -. The variable loss and the ^1CI ^ 22

normale Verlust sind die gleichen wie für das Netzwerk in der Abb. 8.normal losses are the same as for the network in Fig. 8.

In jedem der vorhergehenden Beispiele ist die veränderliche Impedanz ein einfacher Widerstand, und die beiden Charakteristiken (9₀₁ und φ sind genau angegeben. Durch die Einführung eines Netzwerkes mit konstantem Widerstand Vor den veränderlichen Widerstand, wie in den Abb. 3, 4 und 5 angegeben, rhält man weitere Abänderungen, in denen die veränderliche Charakteristik in Unabhängigkeit gesteuert werden kann.In each of the preceding examples, the variable impedance is a simple resistance, and the two characteristics (9 ₀₁ and φ are specified. By introducing a constant resistance network before the variable resistance, as shown in Figs. 3, 4 and 5) There are other modifications in which the variable characteristic can be controlled independently.

Das Einsetzen solcher Netzwerke verändert nicht die normalen Verlustcharakteristiken, verändert jedoch die veränderliche Charakteristik in Übereinstimmung mit der Gleichung (25).The use of such networks does not change the normal loss characteristics, but does change them the variable characteristic in accordance with the equation (25).

Die Abb. 10 zeigt ein Netzwerk der allgemeinen Art nach Abb. 6, in dem die Steuerung der veränderlichen Charakteristik nur von der Verwendung eines ingeführten Netzwerkes abhängig ist. Der Reihenweig besteht aus einem einfachen Widerstand a R₀, Fig. 10 shows a network of the general type according to Fig. 6, in which the control of the variable characteristic depends only on the use of an implemented network. The series branch consists of a simple resistor a R ₀ ,

wobei α ein zahlenmäßiger Multiplikator größer als ι ist. Der Z₁ in der Abb. 6 entsprechende Parallelzweigwhere α is a numerical multiplier greater than ι. The parallel branch corresponding to _{Z 1 in Fig. 6}

besteht aus einem Widerstand ₇-₁—5-r- parallel zuconsists of a resistor ₇ - ₁ -5-r- in parallel with

-, und der Z₂ entsprechende-, and corresponding to _{Z 2}

einer Impedanz —^ an impedance - ^

Zweig besteht aus einem ähnlichen Widerstand parallelBranch consists of a similar resistor in parallel

zu einer Impedanzto an impedance

Die Summe der Impe-The sum of the impe-

(«²-i)(« ² -i)

ίο danzen in diesen beiden Kombinationen ist ein konstanter Widerstand. Die veränderliche Charakteristik istίο danzen in these two combinations is a constant Resistance. The changing characteristic is

e'P = a (33) e'P = a (33)

und verändert sich nicht mit der Frequenz. Die erwünschte Frequenzcharakteristik erhält man durch Einführung eines konstanten WiderstandsnetzwerkesM vor den veränderlichen Widerstand. Dieses Netzwerk, das der allgemeinen Art, wie in den Abb. 4 und 5 dargestellt, entspricht, besitzt eine Impedanz R₀. Der normale aufgedrückte Verlust dieses Netzwerkes istand does not change with frequency. The desired frequency characteristic is obtained by introducing a constant resistor network M in front of the variable resistor. This network, which is of the general type shown in Figures 4 and 5, has an impedance R ₀ . The normal imposed loss of this network is

(34)(34)

₌ J_{1 =} J ₁

2 IVn2 IVn

Kommen die im umgekehrten Verhältnis zueinander stehenden Impedanzen in Fortfall, so erhält das Netzwerk eine einfachere, in der Abb. 11 dargestellte Form, dessen normal aufgedrückter Verlust eine Konstante ist.If the inversely related impedances cease to exist, the network receives a simpler form, shown in Fig. 11, the normal imposed loss of which is a constant is.

Die Abb. 12 zeigt eine zweite Art von Netzwerk. Die Impedanz Z₃ tritt hier als ein Parallelzweig zwischen den Endimpedanzen Z₁ und Z₂ in Erscheinung, während der veränderliche Widerstand R in Reihe mit Z₃ angeordnet ist. In diesem Fall ist die durch die Gleichungen (3) und (15) bewirkte Beziehung Fig. 12 shows a second type of network. The impedance Z ₃ appears here as a parallel branch between the end impedances Z ₁ and Z ₂ , while the variable resistor R is arranged in series with Z ₃ . In this case, is the relationship established by equations (3) and (15)

/71 ^i^ \ _/ 71 ^ i ^ \ _

I ^3 "Γ ^ j ψ I —I ^ 3 "Γ ^ j ψ I -

\ ^l ι ^S/ \ ^ l ι ^ S /

Mit Hilfe der Gleichung (17) ergibt dieseWith the help of equation (17) this results

e'P = —-Rqe'P = -Rq

(35)(35)

(36)(36)

Ein Beispiel dieser allgemeinen Art ist in Abb. 13 dargestellt, in welcher die Impedanz Z₃ aus dem Widerstand R₀ und einer Impedanz Z₂₁ parallel zueinander besteht. Die Impedanz Z₁ besteht aus einem Widerstand 4A₀ in Reihe mit einer Impedanz 2 Z₁₁, während die Impedanz Z₂ aus einer einzigen Impedanz 2Z₁₁ besteht. Es ist zu beachten, daß dieses Netzwerk eine Umkehr des Netzwerkes der Abb. 7 darstellt. Daraus folgt, daß die Charakteristiken der beiden Netzwerke in enger Beziehung zueinander stehen. Hier ist die veränderliche CharakteristikAn example of this general type is shown in Fig. 13, in which the impedance Z ₃ consists of the resistor R ₀ and an impedance Z _{21 in} parallel with one another. The impedance Z ₁ is composed of a resistor 4A ₀ in series with an impedance Z 2 _11, while the impedance Z ₂ is a single impedance 2Z. ₁₁ It should be noted that this network is an inverse of the network of FIG. It follows that the characteristics of the two networks are closely related. Here is the changing characteristic

e-'P = ι + e-'P = ι +

(37)(37)

die die Umkehr der Anordnung nach Abb. 7 ist und in der der normale Verlustwhich is the reverse of the arrangement of Fig. 7 and in which the normal loss

e"ⁿ — -^r--e " ⁿ - - ^ r--

(38) ist, welcher genau wie in der Abb. 7 das Verhältnis der Generatorspannung zu der Ausgangsspannung ergibt.(38), which exactly as in Fig. 7 is the ratio of the generator voltage to the output voltage results.

Ein zweites Beispiel dieser Netzwerkart zeigt die Abb. 14, in der das Netzwerk die Umkehr der Anordnung in der Abb. 9 bildet. Für die Impedanzwerte, die in dieser Abbildung angegeben sind, besitzt der veränderliche Verlust einen durch die Gleichung (37) gegebenen Wert, während der normale VerlustA second example of this type of network is shown in Fig. 14, in which the network is the reverse of the arrangement in Fig. 9 forms. For the impedance values given in this figure, the has variable loss has a value given by the equation (37) while the normal loss

2 R₀ + Z2 R ₀ + Z

5-² <P 5- ² <P

(39)(39)

Ein drittes, der Umkehr der Abb. io entsprechendes Beispiel ist in der Abb. 15 dargestellt. Für die darin bezeichneten Werte der Impedanzen sind die Verlustcharakteristiken A third example, corresponding to the reverse of Fig. 10, is shown in Fig. 15. For those in it The indicated values of the impedances are the loss characteristics

= a= a

= ι= ι

Z₁₁ + ZZ ₁₁ + Z

(40)(40)

2121

2 R₀ 2 R ₀

Wie es bei dem Netzwerk in der Abb. 10 der Fall war, erfährt auch hier die veränderliche Charakteristik dadurch eine Veränderung, daß ein Netzwerk M mit konstantem Widerstand vor den veränderlichen Widerstand eingeführt ist, wobei der veränderliche Wert eine Frequenzänderung besitzt, die durch die Übertragungskonstante des Netzwerkes gesteuert ist.As was the case with the network in Fig. 10, here too the variable characteristic experiences a change in that a network M with constant resistance is introduced in front of the variable resistance, the variable value having a frequency change which is caused by the transmission constant of the network is controlled.

Das in der Abb. 16 gezeigte Netzwerk ähnelt dem in der Abb. 6 dargestellten, nur mit dem Unterschied, daß eine zusätzliche Impedanz Z₄ in Reihe mit dem veränderlichen Widerstand R eingeschaltet ist. Die konstruktive Anforderung für diese Art ist, daßThe network shown in Fig. 16 is similar to that shown in Fig. 6, with the only difference that an additional impedance Z _{4 is connected} in series with the variable resistor R. The design requirement for this species is that

Z= R₀*Z = R ₀ *

(41)(41)

(Z₃ + Z₄) (Z ₃ + Z ₄ )

ist. Unter dieser Bedingung besitzt der veränderliche Verlust den Wertis. Under this condition, the variable loss has value

e'P = - e'P = -

RnMarg

(42)(42)

Die Anforderung gemäß Gleichung (41) wird leicht dadurch erfüllt, wenn das Netzwerk so gebaut ist, daß Z₁ und Z₂ zusammen gleich Z₄ sind. Ein Beispiel eines solchen Netzwerkes zeigt die Abb. 17, in der Z₃ eine Impedanz Z₁₁ in Reihe mit einem Widerstand 2 R₀, parallel zu einer gleichen Impedanz Z₁₁ ist. Für die hier eingesetzten Werte der Impedanzen ist der veränderliche VerlustThe requirement according to equation (41) is easily fulfilled if the network is built in such a way that Z ₁ and Z ₂ together are equal to Z ₄ . An example of such a network is shown in Fig. 17, in which Z _{3 is} an impedance Z ₁₁ in series with a resistor 2 R ₀ , parallel to an equal impedance Z ₁₁ . For the impedance values used here, the variable loss is

e'P = — 2 e'P = - 2

■^11■ ^ 11
RR.

1111th

+ -TT + -TT

und der normale Einführungsverlustand the normal introduction loss

(43)(43)

(44)(44)

Die Umkehrungsnetzwerke, die den Abb. 16 und 17 entsprechen, sind in den Abb. 18 und 19 gezeigt. Hier liegt die Impedanz Z₃ in einem Parallelzweig, und die zusätzliche Impedanz Z₄ liegt parallel mit einem veränderlichen Widerstand. Für die allgemeine Aus-The inversion networks corresponding to Figures 16 and 17 are shown in Figures 18 and 19. Here the impedance Z ₃ lies in a parallel branch, and the additional impedance Z ₄ lies in parallel with a variable resistance. For general training

Ö81Ö81

führungsart in der Abb. i8 ist die Konstruktionsbedingung The type of guidance in Fig. i8 is the design condition

7 77 7

■"3^4 γ έ> 3 T ^4 ■ "3 ^ 4 γ έ> 3 T ^ 4

wobei der veränderliche Verlustbeing the variable loss

(45)(45)

(46)(46)

V^3 ^i!
ist.V ^ 3 ^ i!
is.

In dem besonderen Netzwerk nach Abb. Ig sind der veränderliche Verlust und der normale Verlust bei den angedeuteten ImpedanzwertenIn the particular network of Fig. Ig, the variable loss and the normal loss are with the indicated impedance values

bzw.respectively.

I +I +

(47)(47)

gWnl —gWnl -

Eine weitere Gruppe von Netzwerken ist in der Abb. 20 gezeigt, in der das Netzwerk die Form einer Wheatstoneschen Brücke mit veränderlicher Impedanz in einem Diagonalzweig hat. Die vier Seiten der Brücke sind durch die Impedanzen Z₁, Z₂, Z₃ und Z₄ gebildet, während eine fünfte Impedanz Z₅ dem anderen Diagonalzweig entspricht. Die konstruktive Anforderung, die durch die Gleichung (3) gegeben ist, nimmt hier folgende Form an:Another group of networks is shown in Fig. 20, in which the network is in the form of a Wheatstone bridge with variable impedance in a diagonal branch. The four sides of the bridge are formed by the impedances Z ₁ , Z ₂ , Z ₃ and Z ₄ , while a fifth impedance Z ₅ corresponds to the other diagonal branch. The design requirement given by equation (3) takes the following form:

Z_s + Z₄ + Z _s + Z ₄ +

(48)(48)

die in gewissen Fällen durch Einführung weiterer konstruktiver Bedingungen in das Brückennetzwerk vereinfacht werden kann.which in certain cases by introducing more constructive Conditions in the bridge network can be simplified.

In dem in der Abb. 21 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Z₃ und Z₄ entsprechenden Impedanzen gleich und einfache Widerstände mit dem Wert a R₀, wobei α ein zahlenmäßiger Faktor größer als 1/2 ist. Auch die Impedanzen, die Z₁ und Z₂ entsprechen, sind gleich und bestehen aus einem Widerstand parallel zu einer unbeschränkten Impedanz. Da die Zweigimpedanzen gleich sind, so ist die Brücke ausgeglichen, so daß die Z₅ entsprechende Impedanz nicht in dem Wert der Impedanz Z₅₀ enthalten ist. Dieser Vereinfachung zufolge ist es möglich, die verschiedenen Zweige so zu bemessen, daß die Impedanz Z₅, wie sie durch die Gleichung (48) bestimmt ist, physikalisch verwirklicht werden kann.In the embodiment shown in Fig. 21, the _{impedances corresponding to Z 3} and Z ₄ are the same and simple resistances with the value a R ₀ , where α is a numerical factor greater than 1/2. The impedances that _{correspond to Z 1} and Z ₂ are also the same and consist of a resistor parallel to an unrestricted impedance. Since the branch impedances are the same, the bridge is balanced so that the _{impedance corresponding to Z 5} is not included in the value of the impedance Z ₅₀ . As a result of this simplification, it is possible to dimension the various branches in such a way that the impedance Z ₅ , as determined by equation (48), can be physically realized.

Unter Verwendung der in der Abbildung angegebenen Werte sind die Impedanzen Z₅₆ und Z₅ Using the values given in the figure, the impedances are Z ₅₆ and Z ₅

bzw.respectively.

^Z™ 2 a (R₀+ Z) „ aZ ^Z ™ 2 a (R ₀ + Z) "aZ

(49) Der veränderliche Verlust bzw. der normale Verlust aus den Gleichungen (16) bzw. (17) ist(49) The variable loss or the normal loss from equations (16) and (17), respectively

TiTi

ef = 2 a 11 + - ⁿ ef = 2 a 11 + - ⁿ

= 2= 2

2 α + ι Ζ2 α + ι Ζ

ι Zι Z

(50)(50)

Eine andere Ausführungsform des Netzwerkes nach Abb. 21 ist in der Abb. 22 dargestellt, in welcher der veränderliche Widerstand durch eine veränderliche Kapazität ersetzt worden ist, deren Wert als C₀ bezeichnet werden kann und die die Impedanz Z₀ der Grundgleichungen bestimmt. Die in Reihe liegenden Brückenarme sind unveränderliche Kapazitäten mit dem Wert 2 C₀, während ihre Impedanzen gleich Z_o/2 sind. Die Werte der Elemente entsprechen der Anordnung, in welcher der in der Abb. 21 erscheinende Multiplikator den Wert 1/2 besitzt. Bei höheren Werten dieses Multiplikators würden, die Endzweige Kapazitäten enthalten, die parallel entsprechend den Endwiderständen in der Abb. 21 hinzugefügt sind.Another embodiment of the network according to Fig. 21 is shown in Fig. 22, in which the variable resistance has been replaced by a variable capacitance, the value of _{which can be referred to as C 0} and which determines the impedance Z _{0 of} the basic equations. The bridge arms lying in series are invariable capacitances with the value 2 C ₀ , while their impedances are equal to Z _o / 2. The values of the elements correspond to the arrangement in which the multiplier shown in Fig. 21 has the value 1/2. With higher values of this multiplier, the end branches would contain capacitances which are added in parallel according to the end resistances in Fig. 21.

Der veränderliche Verlust istThe changeable loss is

j ω C₀ Z j während der normale Einführungsverlust j ω C ₀ Z j during the normal introduction loss

/ 2 ω C₀ Z/ 2 ω C ₀ Z

(52)(52)

ist, und zwar unter der Annahme, daß die Endimpedanzen die der Quelle und der Belastung sind. Die Impedanz Z kann einen parallel geschalteten oder in Reihe geschalteten Widerstand enthalten, der, wenn es sich um die Endzweige handelt, durch die Quellen- und Belastungsimpedanzen gebildet wird. In diesem Fall wäre eine entsprechende Abänderung des Ausdruckes für den Einführungsverlust notwendig. Eine naheliegende Abänderung des Netzwerkes würde erreicht werden, wenn Induktivitäten die Kapazitäten 2 C₀ und die veränderliche Kapazität ersetzen wurden. Auch kompliziertere Impedanzen können zur Verwendung kommen, aber diese würden die Benutzung verschiedener untergeordneter veränderlicher Elemente erfordern.assuming that the terminal impedances are those of the source and the load. The impedance Z can contain a resistor connected in parallel or in series which, when it comes to the end branches, is formed by the source and load impedances. In this case, a corresponding change in the expression for the introduction loss would be necessary. An obvious modification of the network would be achieved if inductors replaced the capacitance 2 C ₀ and the variable capacitance. More complicated impedances can also be used, but these would require the use of several subordinate variable elements.

Die Abb. 23 zeigt eine andere Ausführungsform eines Netzwerkes mit ausgeglichener Brückenschal- ^11D tung. Im Vergleich zu der Anordnung in der Abb. 20 bestehen die Impedanzen Z₂ und Z₃ der BrückenarmeThe Fig. 23 shows another embodiment of a network with balanced Brückenschal- ^11D processing. Compared to the arrangement in Fig. 20, there are impedances Z ₂ and Z _{3 of} the bridge arms

7?7?

aus gleichen Widerständen des Wertes —- in dem a from equal resistances of the value - in which a

größer als 1 ist. Die Impedanz Z₁ besteht aus einem "⁵ is greater than 1. The impedance Z ₁ consists of a " ⁵

aZ_u.aZ _u .

Widerstandresistance

und einer Impedanzand an impedance

in Reihe, während die Impedanz Z₄ aus einer parallelen Kombination umgekehrt proportional zu Z₄ besteht, so daß ihr Produkt den Wert (^Y hat.in series, while the impedance Z ₄ consists of a parallel combination inversely proportional to Z ₄ , so that its product has the value (^ Y.

Somit erhält die Impedanz Z₅₆ einen konstanten Widerstand, dessen WertThus, the impedance Z ₅₆ receives a constant resistance, its value

ist. Für die in den Brückenarmen eingesetzten Werte ist Z₅, wie die Gleichung (48) bestimmt,is. For the values used in the bridge arms, Z ₅ , as determined by equation (48), is

Der veränderliche Verlust bzw. der normale Einführungsverlust ist The variable loss or normal loss of introduction is

e'P = a bzw.e'P = a respectively.

ß'-'oi =:ß '-' oi =:

(53)(53)

Die Umkehrung des Netzwerkes in der Abb. 23 ist in der Abb. 24 dargestellt, wobei der veränderliche Widerstand in diesem Fall in dem anderen Diagonalzweig der Brücke erscheint, während die verschiedenen Impedanzen die Umkehr der entsprechenden Impedanzen in dem Netzwerk der Abb. 24 darstellen. Der veränderliche Verlust ist die Umkehr des in dem vorhergehenden Netzwerk, während der normale Einführungsverlust der gleiche ist, wie in der Gleichung (53) bestimmt. In diesen Netzwerken ist der veränderliche Verlust konstant mit der Frequenz, aber durch das Einführen eines frequenzselektiven Netzwerkes mit konstantem Widerstand vor den veränderlichen Widerstand kann eine erwünschte Frequenzcharakteristik erreicht werden.The inversion of the network in Fig. 23 is shown in Fig. 24, with the variable Resistance in this case appears in the other diagonal branch of the bridge, while the different Impedances represent the inverse of the corresponding impedances in the network of Fig. 24. The variable loss is the reverse of that in the previous network, while the normal introduction loss is the same as determined in the equation (53). In these networks is the changeable Loss constant with frequency, but through the introduction of a frequency-selective network with constant resistance in front of the variable resistance can have a desired frequency characteristic can be achieved.

Das Netzwerk in der Abb. 25 gehört zu derselben Gruppe des Netzwerkes nach Abb. 21, wird jedoch durch die Verwendung einer Impedanz, die nur auf einer Frequenz selektiv ist, gekennzeichnet. Wie aus den anderen Netzwerken dieser Gruppe zu ersehen ist, wird einer der Endzweige durch den Zweig Z₅ gebildet. Die durch die Zweige Z₁, Z₂, Z₃ und Z₄ gebildete Brücke ist nicht ausgeglichen. Da jedoch alle diese Zweige mit einer Ausnahme Widerstände sind und auf Grund der Anordnung der Quellen- und Belastungszweige, wie oben beschrieben, ist die Grundbedingung der Gleichung (3) dann erfüllt, wenn die Widerstände die folgenden Werte besitzen:The network in Fig. 25 belongs to the same group of the network according to Fig. 21, but is characterized by the use of an impedance which is only selective on one frequency. As can be seen from the other networks in this group, one of the end branches is formed by branch Z ₅ . The bridge formed by the branches Z ₁ , Z ₂ , Z ₃ and Z ₄ is not balanced. However, since all of these branches with one exception are resistances and due to the arrangement of the source and load branches as described above, the basic condition of equation (3) is fulfilled if the resistances have the following values:

Z₁^aR₀,Z ₁ ^ aR ₀ ,

_ 2a (τ — α)
² za — ι °
Z₄ = ZaR₀,
Z₅ _ 2a (τ - α)
² za - ι °
Z ₄ = ZaR ₀ ,
Z ₅

(54)(54)

Hier ist α ein zahlenmäßiger Multiplikator mit einem beliebigen Wert zwischen 1/2 und 1. Für diese Werte ist der veränderliche Verlust bzw. der normale EinführungsverlustHere α is a numerical multiplier with any value between 1/2 and 1. For these values is the variable loss and the normal introduction loss, respectively

bzw.respectively.

(55)(55)

2a² —-2a 2a ² - -2a

Die frequenzselektive Impedanz besitzt den Wert aZ In diesem Fall ist der normale Einführungsverlust eine Konstante.The frequency selective impedance has the value aZ. In this case, the normal insertion loss is a constant.

Die Impedanz aZ in Abb. 25 kann durch ein zu einem konstanten Widerstand selektives Netzwerk entweder nach Abb. 4 oder Abb. 5, das durch einen Widerstand abgeschlossen ist, gebildet werden. Diese Abänderung ist in der Abb. 26 dargestellt, die ein solches, mit M' bezeichnetes Netzwerk bildet, das, durch den veränderlichen Widerstand R' abgeschlossen, als Impedanz dient. Durch richtige Wahl der Netzwerkcharakteristik und des Widerstandes R' kann eine erwünschte veränderliche Verlustcharakteristik erzielt werden. Wird der Widerstand R' veränderlich gemacht, so kann der Gesamtwert des veränderlichen Verlustes durch mehrere zueinander proportionale Kurven geändert werden. Diese Anordnung ist zweckmäßig, um eine Hilfssteuerung des veränderliehen Verlustes zu erreichen, beispielsweise wenn das Netzwerk in Leitungen in verschiedener Art oder Längen benutzt wird. Weitere Veränderungen der veränderlichen Verlustcharakteristik können, wie die vorhergehenden Beispiele zeigen, durch Einführung eines Netzwerkes mit einem angemessenen konstanten Widerstand vor den veränderlichen Widerstand R durchgeführt werden. Die Charakteristiken der beiden Netzwerke können für eine erwünschte Gesamtcharakteristik einander gleichgestellt werden.The impedance aZ in Fig. 25 can be formed by a network that is selective to a constant resistance, either according to Fig. 4 or Fig. 5, which is terminated by a resistor. This modification is shown in Fig. 26, which forms such a network, labeled M ' , which, terminated by the variable resistor R' , serves as an impedance. A desired variable loss characteristic can be achieved through the correct choice of the network characteristic and the resistance R '. If the resistance R 'is made variable, the total value of the variable loss can be changed by a plurality of curves which are proportional to one another. This arrangement is useful in order to provide auxiliary control of the variable loss, for example when the network is used in lines of different types or lengths. As the previous examples show, further changes in the variable loss characteristic can be carried out by introducing a network with an appropriate constant resistance in front of the variable resistance R. The characteristics of the two networks can be made equal to one another for a desired overall characteristic.

Ein Ausführungsbeispiel eines Netzwerkes der in den Abb. 12 und 15 gezeigten Art zum Ausgleichen von durch Temperaturveränderungen hervorgerufener Dämpfung in konzentrischen Leiteranordnungen ist in der Abb. 27 gezeigt. Diese Anordnung bedeutet eine Vereinfachung, in der die Impedanzen Z₁, Z₂ und Z₃ in der Abb. 12 Widerstände sind, die einen normalen Einführungsverlust ergeben, und in der die Frequenzcharakteristik des veränderlichen Verlustes durch ein Netzwerk bestimmt ist, das vor den veränderlichen Widerstand angeordnet ist. Der Bereich der veränderlichen Charakteristik für Temperaturänderungen von etwa 50⁰ C ist in der Abb. 28 dargestellt, in der die Kurve die veränderliche Charakteristik eines Leitungsabschnittes von 60 km zeigt. Das steuernde Netzwerk ist ein überbrückter T-Aufbau von der Art, wie sie in Abb. 5 gezeigt ist. Die Anordnung ist für den Betrieb zwischen Widerstandsimpedanzen von 10 400 Ohm konstruiert, wobei der Wert des in der Abb. 15 in Erscheinung tretenden Multiplikators α den Wert 2 erhalten hat. Die Werte der verschiedenen Elemente sind wie folgt:An exemplary embodiment of a network of the type shown in FIGS. 12 and 15 for compensating for attenuation caused by temperature changes in concentric conductor arrangements is shown in FIG. This arrangement means a simplification in which the impedances Z ₁ , Z ₂ and Z ₃ in Fig. 12 are resistances giving a normal insertion loss, and in which the frequency characteristic of the variable loss is determined by a network that precedes the variable Resistance is arranged. The range of variable characteristics for temperature changes of around 50 ⁰ C is shown in Fig. 28, in which the curve shows the variable characteristics of a line section of 60 km. The controlling network is a bridged T-structure of the type shown in Fig. 5. The arrangement is designed for operation between resistance impedances of 10 400 ohms, whereby the value of the multiplier α appearing in Fig. 15 has been given the value 2. The values of the various elements are as follows:

Zr = io 400 Ohm
R₃ — ι 730 Ohm
A₅ = 3 460 Ohm
,R₁ = 23 200 Ohm
•#2=3 547 Ohm
L₁ = 3,92 mH
L₂ = 3,5 mH
L₃ = 0,523 mH
C₁= 2 bis 35/«/i F
C₂ == 20 bis 80////.F. Zr = io 400 ohms
R ₃ - ι 730 ohms
A ₅ = 3460 ohms
, R ₁ = 23,200 ohms
• # 2 = 3,547 ohms
L ₁ = 3.92 mH
L ₂ = 3.5 mH
L ₃ = 0.523 mH
C ₁ = 2 to 35 / «/ i F
C ₂ == 20 to 80 ////. F.

Die Kapazitäten C₁ und C₂ haben normale Werte von 20 und 3O₁H₁WF, sind jedoch veränderlich, um die Feineinstellung des Netzwerkes zu ermöglichen. Die Impedanz 2 Z₁₁ ist die Umkehr der Impedanz des Parallelzweiges der T-förmigen Anordnung.The capacitances C ₁ and C ₂ have normal values of 20 and 3O ₁ H ₁ WF, but are variable to allow fine tuning of the network. The impedance 2 Z ₁₁ is the reverse of the impedance of the parallel branch of the T-shaped arrangement.

11

Ein weiteres Beispiel eines ausgeführten Netzwerkes, das demselben Zweck wie das in der Abb. 25 dargestellte dient, ist in der Abb. 29 gezeigt. Hier bildet das Ausgleichsnetzwerk die ^-Schaltung eines stabilisierten Rückkopplungsverstärkers. Ein Vakuumröhrenverstärker mit drei Stufen ist über Transformatoren mit zwei Leitungsabschnitten gekoppelt. Die Eingangsklemmen 1 und 2 des Ausgleichers sind mit einem Widerstand R_s verbunden, der in dem Ausgangskreis des Verstärkers in Reihe mit einem Kondensator liegt. Die Ausgangsklemmen 3 und 4 liegen in Reihe mit dem Eingangskreis des Verstärkers, Die Rückkopplung durch den Ausgleicher ist stark gedämpft, mit dem Ergebnis, daß die gesamte Spannungsverstärkung umgekehrt proportional zu dem Einführungsverlust des /J-Kreises ist. Wenn die normale Charakteristik und die Veränderungen des Einführungsverlustes der Leitung den Leitungscharakteristiken angepaßt werden, wird ein vollständiger Aus-Another example of an implemented network serving the same purpose as that shown in Fig. 25 is shown in Fig. 29. Here the compensation network forms the ^ circuit of a stabilized feedback amplifier. A three stage vacuum tube amplifier is coupled to two line sections via transformers. The input terminals 1 and 2 of the equalizer are connected to a resistor R _s which is in series with a capacitor in the output circuit of the amplifier. Output terminals 3 and 4 are in series with the amplifier's input circuit. The feedback through the equalizer is severely attenuated, with the result that the total voltage gain is inversely proportional to the insertion loss of the / J circuit. If the normal characteristic and the changes in insertion loss of the line are matched to the line characteristics, a complete set of results will be obtained.

'20 gleich erreicht. Nach der bekannten Art des Ausgleiches, in der der Ausgleicher in Reihe mit der Leitung liegt, ist es notwendig, entgegengesetzte Charakteristiken vorzusehen, während in der Anordnung nach Abb. 29 die Charakteristik des ausgleichenden Netzwerkes die gleiche wie die der Leitung ist.'20 reached soon. According to the well-known type of equalization, in which the equalizer is in series with the Conduction, it is necessary to provide opposite characteristics while in the arrangement according to Fig. 29 the characteristics of the compensating Network is the same as that of the line.

Der Ausgleicher ist für den Betrieb mit einer Generatorimpedanz von 500 Ohm, die durch den Widerstand R₈ parallel zu der inneren Impedanz des Verstärkers gebildet wird, versehen. Die letztere Impedanz ist für gewöhnlich so groß, daß die Eingangs-For operation, the equalizer is provided with a generator impedance of 500 ohms, which is formed by the resistor R _{8 in} parallel with the internal impedance of the amplifier. The latter impedance is usually so great that the input

• impedanz des Netzwerkes als nur durch R_s gebildet anzusehen ist. Der Aufbau der Impedanz Z₁₁ und der Umkehrimpedanz Z₂₁ ist in der Abbildung näher angegeben. Die Elemente der Impedanz Z₁₁ besitzen folgende Werte:• The impedance of the network is to be regarded as being formed only by R _s . The structure of the impedance Z ₁₁ and the reverse impedance Z ₂₁ is shown in more detail in the figure. The elements of impedance Z ₁₁ have the following values:

R₁ = 900 Ohm R₂ — 1910 Ohm - L₁ = 2,23 mH R ₁ = 900 ohms, R ₂ - 1910 ohms - L ₁ = 2.23 mH

Z₂ = ^I2>° ^mHZ ₂ = ^I2 > ° ^m H

L₃ = 2,54 mH C₃ = 10 χ io-⁶,t{F. Der Bezugswiderstand R beträgt 2000 Ohm.L ₃ = 2.54 mH C ₃ = 10 χ io- ⁶ , t {F. The reference resistance R is 2000 ohms.

Die Gleichungen (30) und (31) zeigen, daß der normale Einführungsverlust und der veränderliche Verlust für solche Ausgleicher Charakteristiken besitzen, die die gleichen Frequenzänderungen aufweisen und deren Beträge proportional zueinander sind. Bei verschiedenen Leitungsarten, insbesondere bei konzentrischen Leiteranordnungen, in denen der innere Leiter durch Isolatoren aus Glas, Porzellan oder Gummi von dem Außenleiter getrennt hegt, ist es festgestellt worden, daß das gleiche Verhältnis zwischen der normalen Dämpfung bei einer gegebenen Temperatur und den Abweichungen hiervon bei anderen Temperaturen vorhanden ist. Die Ausgleichsanordnung in der Abb. 29 ist deshalb für einen gesamten Dämpfungsausgleich einer solchen Leitung geeignet. Der normale Einführungsverlust der Anordnung kann so bemessen sein,Equations (30) and (31) show that the normal Introductory loss and the variable loss for such equalizers have characteristics, which have the same frequency changes and whose amounts are proportional to one another. At different Line types, especially with concentric conductor arrangements in which the inner conductor is separated from the outer conductor by insulators made of glass, porcelain or rubber, it has been determined that that the same relationship between the normal attenuation at a given temperature and the There are deviations from this at other temperatures. The compensation arrangement in Fig. 29 is therefore suitable for a complete attenuation compensation of such a line. The normal launch loss the arrangement can be dimensioned in such a way that

,.*. daß die normale Dämpfung der Leitung bei einer gegebenen Temperatur ausgeglichen wird, während die Veränderungen auf Grund von Temperaturschwankungen durch Einstellung des veränderlichen Wider-Standes R abgeglichen werden können.,. *. that the normal attenuation of the line is compensated for at a given temperature, while the changes due to temperature fluctuations can be compensated for by adjusting the variable resistance R.

In anderen Leitungsarten, in welchen die normale Dämpfung und von Temperaturschwankungen bedingte Abweichungen hiervon nicht in einem proportionalen Verhältnis zueinander stehen, kann die veränderliche Charakteristik des Ausgleichers entsprechend dadurch abgeändert werden, daß ein geeignetes Netzwerk, das zu einem konstanten Widerstand selektiv ist, vor dem veränderlichen Widerstand angeordnet ist, wie in der Abb. 3 gezeigt. Zu diesem Zweck können auch andere Arten ernes ausgleichenden Netzwerkes benutzt werden, wie beispielsweise in den Abb. 10,15, 23 und 24 gezeigt, in denen die normalen und die veränderlichen Charakteristiken unabhängig voneinander sind, wobei ein angemessenes Netzwerk mit konstantem Widerstand vor den veränderlichen Widerstand in jedem Fall eingeschaltet wird, um für die gewünschte Frequenzänderung der veränderlichen Charakteristik Sorge zu tragen.In other types of lines, in which the normal attenuation and temperature fluctuations caused Deviations from this are not in a proportional relationship to each other, the changeable Characteristic of the equalizer can be changed accordingly that a suitable Network selective to a constant resistance placed in front of the variable resistance is as shown in Fig. 3. Other types of balancing network can also be used for this purpose can be used, for example, as shown in Figs. 10, 15, 23 and 24, in which the normal and the changing characteristics are independent of each other, with an appropriate network with constant resistance before the variable resistance is switched on in each case in order for to take care of the desired frequency change of the variable characteristic.

Zur selbsttätigen Steuerung des Ausgleiches in Abhängigkeit von Temperaturveränderungen in der Leitung kann die Einstellung des veränderlichen Widerstandes des Ausgleichers mechanisch in Übereinstimmung mit den Veränderungen eines über die Leitung übertragenen Leitstromes erfolgen. Andererseits kann go der veränderliche Widerstand auch thermisch gesteuert werden. Der veränderliche Widerstand braucht in keiner bestimmten Weise geeicht zu werden, sondern bedarf nur einer Veränderlichkeit über einen genügend großen Bereich von Werten oberhalb und unterhalb des normalen Wertes, um einen angemessenen Bereich der veränderlichen Charakteristik sicherzustellen.For automatic control of the compensation depending on temperature changes in the line can adjust the variable resistance of the equalizer mechanically in accordance take place with the changes of a pilot current transmitted over the line. On the other hand, go the variable resistance can also be controlled thermally. The changeable resistance needs in to be calibrated in no particular way, but only requires a variability about one sufficient wide range of values above and below normal to a reasonable range to ensure the changing characteristics.

Claims (10)

Patentansprüche:Patent claims: r. Veränderlicher Entzerrer für Wellen-Übertragungsleitungen, welcher ein Netzwerk mit drei Klemmenpaaren enthält, von denen das erste mit der Impedanz einer wellenerzeugenden Quelle, das zweite mit einer Belastungsimpedanz und das dritte Paar mit einer regulierbaren Impedanz verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Netzwerkimpedanzen hinsichtlich der Impedanzen der Quelle und der Belastung so proportioniert sind, daß bei jeder Frequenz, für welche das Netzwerk benutzt werden soll, die Gleichungr. Variable equalizer for wave transmission lines, which is a network of three Contains pairs of terminals, the first of which has the impedance of a wave-generating source, the second connected to a load impedance and the third pair connected to an adjustable impedance is, characterized in that the network impedances with respect to the impedances of the source and the load are proportioned so that at each frequency for which the network is using should be the equation 17 \2 . -^200 _ 72 17 \ 2. - ^ 200 _ 72 gilt, in welcher Z₅₆ die an dem dritten Klemmenpaar gemessene vektorielle Impedanz, Z₂₀₀ und Z₂₀ die vektoriellen Ubertragungsimpedanzen von der Impedanz der wellenerzeugenden Quelle zu der Belastung bei offenem bzw. kurzgeschlossenem dritten Klemmenpaar sind und Z₀ ein konstanter, willkürlich gewählter Bezugswert ist, mit Bezug auf den die verschiedenen Impedanzwerte der veränderlichen Impedanz berechnet werden.In which Z _{56 is} the vectorial impedance measured at the third pair of terminals, Z ₂₀₀ and Z _{20 are} the vectorial transmission impedances from the impedance of the wave-generating source to the load when the third pair of terminals is open or short-circuited, and Z _{0 is} a constant, arbitrarily selected reference value , with reference to which the various impedance values of the variable impedance are calculated. 2. Entzerrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Netzwerkimpedanzen hinsichtlich der Impedanzen der Quelle und der Belastung so2. Equalizer according to claim 1, characterized in that that the network impedances with respect to the impedances of the source and the load so proportioniert sind, daß Z₀ seinem Betrage und Winkel nach gleich einem Zwischenwert ist, welchen die veränderliche Impedanz durchläuft.are proportioned so that Z _{0 is} equal in its magnitude and angle to an intermediate value through which the variable impedance passes. 3. Entzerrer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die regulierbare Impedanz ein Widerstandselement ist.3. Equalizer according to claim 2, characterized in that the adjustable impedance is a resistance element is. 4. Entzerrer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die regulierbare Impedanz aus einer frequenzempfindlichen Netzwerkanordnung mit vier Klemmen besteht, an deren Eingangs- und Ausgangsklemmen ebenbildmäßige Impedanzen mit konstantem Widerstand liegen, während ein veränderliches Widerstandselement mit den Ausgangsklemmen verbunden ist.4. Equalizer according to claim 2, characterized in that the adjustable impedance consists of a frequency-sensitive network arrangement with four terminals, at their input and Output terminals are similar to impedances with constant resistance, while a variable resistance element is connected to the output terminals. 5. Entzerrer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die regulierbare Impedanz ein veränderliches Reaktanzelement ist.5. Equalizer according to claim 2, characterized in that the adjustable impedance is a variable Reactance element is. 6. Entzerrer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die regulierbare Impedanz eine veränderliche Kapazität ist.6. Equalizer according to claim 2, characterized in that the adjustable impedance is variable Capacity is. 7. Entzerrer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das unveränderliche Netzwerk und die damit verbundenen Impedanzen ein Netzwerk nach Art einer Wheatstoneschen Brücke bilden, in der die regulierbare Impedanz einen Diagonalzweig der Brücke bildet, während die Quellen- und Belastungsimpedanzen in benachbarten Brückenarmen enthalten sind. 7. Equalizer according to claim 2, characterized in that the invariable network and the associated impedances form a network in the manner of a Wheatstone bridge, in which forms the adjustable impedance a diagonal branch of the bridge, while the source and load impedances are contained in adjacent bridge arms. 8. Entzerrer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das unveränderliche Netzwerk zusammen mit den Quellen- und Belastungsimpedanzen ein II-förmiges Netzwerk bildet, wobei die Quellen- und Belastungsimpedanzen in den Parallelzweigen enthalten sind, während die regulierbare Impedanz parallel zu dem Reihenzweig des Netzwerkes liegt.8. Equalizer according to claim 2, characterized in that the unchangeable network together forms an II-shaped network with the source and load impedances, the Source and load impedances are contained in the parallel branches, while the adjustable Impedance is parallel to the series branch of the network. 9. Entzerrer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das unveränderliche Netzwerk zusammen mit den damit verbundenen Impedanzen ein aus drei parallel liegenden Impedanzzweigen bestehendes Netzwerk bildet, wobei die Impedanzen der wellenerzeugenden Quelle und der Belastung in zwei der Impedanzzweige enthalten sind, während die regulierbare Impedanz in Reihe mit dem dritten Impedanzzweig angeordnet ist.9. Equalizer according to claim 2, characterized in that the invariable network together with the associated impedances, one of three parallel impedance branches existing network forms, taking the impedances of the wave-generating source and the load are included in two of the impedance branches, while the adjustable impedance is in series with the third impedance branch is arranged. 10. Entzerrer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der normale Einführungsverlust und der mit der Frequenz veränderliche Verlust bei allen Frequenzen in einem direkt proportionalen Verhältnis zueinander stehen.10. Equalizer according to claim 2, characterized in that that the normal insertion loss and the frequency variable loss contribute all frequencies are in a directly proportional relationship to one another. Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings © 5226 6.© 5226 6.